PENGARUH PERLAKUAN PENDAHULUAN PADA STRAND TERHADAP SIFAT FISIS MEKANIS ORIENTED STRAND BOARD CAMPURAN TIGA JENIS KAYU CEPAT TUMBUH

Transkripsi

1 PENGARUH PERLAKUAN PENDAHULUAN PADA STRAND TERHADAP SIFAT FISIS MEKANIS ORIENTED STRAND BOARD CAMPURAN TIGA JENIS KAYU CEPAT TUMBUH TUMPAL PARULIAN SAMOSIR DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

2 PENGARUH PERLAKUAN PENDAHULUAN PADA STRAND TERHADAP SIFAT FISIS MEKANIS ORIENTED STRAND BOARD CAMPURAN TIGA JENIS KAYU CEPAT TUMBUH Karya Ilmiah Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor Oleh : TUMPAL PARULIAN SAMOSIR E DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2008

3 Tumpal Parulian Samosir. E Pengaruh Perlakuan Pendahuluan pada Strand terhadap Sifat Fisis Mekanis Oriented Strand Board Campuran Tiga Jenis Kayu Cepat Tumbuh. Dibawah Bimbingan Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS RINGKASAN Dalam pemakaiannya sebagai kayu solid atau kayu gergajian, kayu cepat tumbuh (fast growing species) memiliki kendala yaitu rendemen kayu yang dihasilkan sangat rendah. Hal ini disebabkan oleh kualitas kayu asal yang rendah (diantaranya diameter kecil, bengkok, dan mengandung banyak kayu juvenil). Selain itu, ketersediaan setiap jenisnya juga terbatas di pasaran. Untuk itu perlu upaya untuk meningkatkan efisiensi penggunaan kayu tersebut, salah satunya dengan membandingkan dan mencampur beberapa jenis kayu dalam pemanfaatannya sebagai bahan baku papan komposit OSB. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan pendahuluan pada strand terhadap sifat fisis mekanis OSB campuran tiga jenis kayu dan mengetahui kombinasi kayu yang cocok untuk dijadikan bahan baku OSB yang kualitasnya sesuai dengan standar yang ada. Pengujian sifat fisis mekanis papan merujuk pada standar JIS A 5908 (2003) tentang papan partikel dan standar CSA (Grade O-2)b tentang OSB. Pada penelitian ini campuran tiga jenis kayu dan perlakuan pendahuluan pada strand dijadikan variabel penelitian. Kayu Afrika (A), Sengon (S), dan Mangium (M) adalah tiga jenis kayu yang dipakai, yang dikombinasikan antara lapisan muka, belakang, dan inti OSB menjadi sembilan kombinasi, yaitu A-A-A, A-S-A, A-M-A, S-S-S, S-A-S, S-M-S, M-M-M, M-A-M, dan M-S-M. Perlakuan pendahuluan meliputi perendaman dingin selama 24 jam dan perendaman panas selama 2 jam dimaksudkan untuk mengurangi kandungan zat ekstraktif kayu sehingga dapat meningkatkan kualitas perekatan dalam pembuatan OSB. Parameter sifat fisis dan mekanis yang diamati meliputi kerapatan, kadar air, daya serap air, pengembangan tebal, modulus elastisitas (MOE), modulus patah (MOR), internal bond (IB) dan kuat pegang sekrup (KPS). Nilai rata-rata kerapatan OSB berkisar antara 0,54-0,63 g/cm 3. Nilai ratarata kerapatan terendah (0,54 g/cm 3 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A1 (A-A-A) kontrol dan A4 (S-S-S) rendaman panas, sedangkan nilai rata-rata kerapatan tertinggi (0,63 g/cm 3 ) pada OSB dari kombinasi kayu A3 (A-M-A) rendaman panas dan A6 (S-M-S) kontrol. Nilai rata-rata kadar air OSB berkisar antara 5,97-8,81 %. Nilai rata-rata kadar air terendah (5,97%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A2 (A-S-A) rendaman panas, sedangkan nilai rata-rata kadar air tertinggi (8,81%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A4 (S-S-S) kontrol. Nilai rata-rata daya serap air OSB selama 2 jam berkisar antara 3,64-14,23%, sedangkan untuk daya serap air OSB selama 24 jam berkisar antara 10,53-29,81%. Nilai rata-rata daya serap air (2 jam) terendah (3,64%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) rendaman dingin dan tertinggi (14,23%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A5 (S-A-S) rendaman panas. Sedangkan nilai rata-rata daya serap air (24 jam) terendah (10,53%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) rendaman panas dan tertinggi (29,81%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A2 (A-S-A) kontrol. Nilai rata-rata

4 pengembangan tebal (2 jam) OSB berkisar antara 2,33-9,99%, sedangkan untuk pengembangan tebal (24 jam) berkisar antara 7,39-18,16%. Nilai rata-rata pengembangan tebal (2 jam) terendah (2,33%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A9 (M-S-M) rendaman dingin dan tertinggi (9,99%) pada OSB dari kombinasi kayu A5 (S-A-S) rendaman dingin. Sedangkan nilai rata-rata pengembangan tebal (24 jam) terendah (7,39%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A3 (A-M-A) kontrol dan tertinggi (18,16%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A4 (S-S-S) rendaman dingin. Nilai rata-rata MOE // serat OSB berkisar antara kgf/cm 2. Nilai rata-rata MOE // serat terendah (34745 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A4 (S-S-S) rendaman dingin. Nilai rata-rata MOE // serat tertinggi (58801 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A3 (A-M-A) kontrol. Nilai rata-rata MOE serat OSB berkisar antara kgf/cm 2. Nilai rata-rata MOE serat terendah (12581 kgf/cm 2 ) pada OSB dari kombinasi kayu A6 (S-M-S) rendaman panas. Nilai rata-rata MOE serat tertinggi (24735 kgf/cm 2 ) pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) rendaman panas. Nilai rata-rata MOR // serat OSB berkisar antara kgf/cm 2. Nilai rata-rata MOR // serat terendah (292 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A1 (A-A-A) rendaman dingin. Nilai MOR // serat tertinggi (578 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A8 (M-A-M) kontrol. Nilai rata-rata MOR serat OSB berkisar antara kgf/cm 2. Nilai rata-rata MOR serat terendah (218 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) rendaman dingin. Nilai MOR serat tertinggi (380 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) rendaman panas. Nilai rata-rata IB OSB berkisar antara 4,72-12,62 kgf/cm 2. Nilai rata-rata internal bond terendah (4,72 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A9 (M-S-M) rendaman panas dan tertinggi (12,62 kgf/cm 2 ) pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) rendaman panas. Nilai rata-rata kuat pegang sekrup OSB berkisar antara 83,28-118,06 kgf. Nilai rata-rata kuat pegang sekrup terendah (83,28 kgf) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A4 (S-S-S) rendaman panas dan tertinggi (118,06 kgf) pada OSB dari kombinasi kayu A1 (A-A-A) kontrol. Dilihat dari semua parameter yang diuji, OSB dari kombinasi kayu A3 (A- M-A) kontrol, A2 (A-S-A) rendaman dingin, A8 (M-A-M) rendaman dingin, A3 (A-M-A) rendaman panas, dan A7 (M-M-M) rendaman panas merupakan OSB yang kualitasnya memenuhi persyaratan yang ditetapkan baik pada standar JIS A 5908 (2003) maupun standar CSA (Grade O-2) SBA (2004). Berdasarkan hasil penentuan OSB terbaik, OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) yang diberi perlakuan rendaman panas direkomendasikan sebagai OSB dengan kualitas terbaik. Akan tetapi jika ditinjau dari segi efisiensi teknis dan ekonomis, OSB tanpa perlakuan (kontrol) merupakan OSB yang layak dipertimbangkan karena keseluruhan sifat fisis mekanis OSB yang dihasilkan dari penelitian ini telah memenuhi standar JIS A 5908 (2003) tentang papan partikel.

5 PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Perlakuan Pendahuluan pada Strand terhadap Sifat Fisis Mekanis Oriented Strand Board Campuran Tiga Jenis Kayu Cepat Tumbuh adalah benar-benar hasil karya saya sendiri dengan bimbingan dosen pembimbing dan belum pernah digunakan sebagai karya ilmiah pada perguruan tinggi atau lembaga manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Bogor, Desember 2008 Tumpal Parulian S NRP E

6 LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi Nama Mahasiswa NRP : Pengaruh Perlakuan Pendahuluan pada Strand terhadap Sifat Fisis Mekanis Oriented Strand Board Campuran Tiga Jenis Kayu Cepat Tumbuh : Tumpal Parulian Samosir : E Menyetujui: Dosen Pembimbing, Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS. NIP Mengetahui: Dekan Fakultas Kehutanan IPB, Dr. Ir. Hendrayanto, M. Agr. NIP Tanggal Lulus :

7 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pematang Siantar, Sumatera Utara pada tanggal 06 September 1986 sebagai anak pertama dari tiga orang bersaudara pasangan Efendi Samosir dan Resmi Sinaga. Pada tahun 2004 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Dolok Panribuan dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis diterima di Program Studi Teknologi Hasil Hutan, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di UKM Persekutuan Mahasiswa Kristen IPB, di Komisi Pelayanan Khusus tahun Selama periode 2006/2007 penulis menjadi asisten agama Kristen Protestan. Pada waktu yang sama penulis juga aktif sebagai staff Laboratorium Biokomposit HIMASILTAN. Dan selama kuliah, penulis aktif juga sebagai pemuda gereja (NHKBP) dan di organisasi daerah Parsadaan Mahasiswa Simalungun (PARMASI IPB). Penulis juga melakukan Praktek Pengenalan dan Pengelolaan Hutan (P3H) di Cagar Alam Leuweung Sancang Cagar Alam dan Taman Wisata Alam Kamojang dan Kesatuan Pemangkuan Hutan (KPH) Sumedang serta melakukan Praktek Kerja Lapang (PKL) di CV. Rakabu Furniture, Solo. Untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan IPB, penulis menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Perlakuan Pendahuluan pada Strand terhadap Sifat Fisis Mekanis Oriented Strand Board Campuran Tiga Jenis Kayu Cepat Tumbuh dibawah bimbingan Prof.Dr.Ir. Fauzi Febrianto, MS.

8 KATA PENGANTAR Penulis memanjatkan puji dan syukur kepada Allah Bapa di Sorga atas segala kasih dan rahmat-nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Karya ilmiah ini berjudul Pengaruh Perlakuan Pendahuluan pada Strand terhadap Sifat Fisis Mekanis Oriented Strand Board Campuran Tiga Jenis Kayu Cepat Tumbuh. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tinginya kepada : 1. Bapak dan mamak tercinta serta adik-adikku (Irani dan Doni) yang senantiasa memberikan semangat dan doa untuk penulis selama kuliah. 2. Prof.Dr.Ir. Fauzi Febrianto, MS selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi. 3. Dr.Ir. Istomo, MS dan Ir. Siswoyo, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan serta nasihat kepada penulis. 4. Ka Away dari National Chiayi University selaku partner kerja selama penelitian. 5. Segenap laboran yang telah memberikan bantuan untuk kelancaran kegiatan penelitian, Pak Abdullah Lab. Biokomposit, Pak Kadiman Lab. Pengerjaan Kayu, dan Mas Irfan Lab. Keteknikan Kayu. 6. Someone who ever loved me so deep and spend time just for supported me in my hard times. 7. Teman-teman THH 41 Andre, Roni, Trisna, Nining, Mona, Fath, Duma, Citra, Maya, Gendis, Siska, Fuad, Febri, Bintang, Aya, Arif, Harzan, Buret, Ucok, Ajo, Kusno dan lain-lain. 8. Teman-teman Fakultas Kehutanan, anak-anak THH, BDH, KSH, dan MNH. 9. Teman, kakak dan adik-adikku di PMK IPB, specially Kopelkhuers. 10. Teman, kakak dan adik-adikku di Omda Parmasi dan Siantar Man. 11. Penghuni Rumah Bolon, Pondok Malea, Pondok Dame, dan teman-teman di Budak Bageur. 12. Pemuda-Pemudi HKBP Bogor, Pendeta, Penatua, serta Pelatih Koor.

9 Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, diharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat terutama bagi penulis dan pihak-pihak yang membutuhkan. Bogor, Desember 2008 Penulis

10 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR TABEL... iv DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR LAMPIRAN... vi I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Oriented Strand Board (OSB) Perlakuan Pendahuluan (Pretreatment) Perekat Methane di-isocyanate (MDI) Mangium (Acacia mangium) Sengon (Paraserianthes falcataria) Afrika (Maesopsis eminii) III BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Metode Penelitian IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Oriented Strand Board (OSB) Sifat Mekanis Oriented Strand Board (OSB) Penentuan OSB Terbaik V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

11 DAFTAR TABEL No. Halaman 1 Sifat fisis mekanis papan partikel menurut standar JIS A 5908 (2003) Sifat fisis mekanis OSB menurut standar CSA (Grade O-2)* Nilai rata-rata pengukuran dimensi strand dan perhitungan nilai AR Kombinasi tiga jenis kayu OSB Analisis keragaman (ANOVA) Nilai anova kerapatan OSB Nilai anova kadar air OSB Nilai anova daya serap air (2 jam) OSB Nilai anova daya serap air (24 jam) OSB Nilai anova pengembangan tebal (2 jam) OSB Nilai anova pengembangan tebal (24 jam) OSB Nilai anova MOE // Serat OSB Nilai anova MOE serat OSB Nilai anova MOR // Serat OSB Nilai anova MOR Serat OSB Nilai anova internal bond OSB Nilai anova kuat pegang sekrup OSB Penentuan OSB terbaik Penentuan OSB terbaik Penentuan OSB terbaik Penentuan OSB yang memenuhi standar Penentuan OSB yang memenuhi standar Penentuan OSB yang memenuhi standar... 47

12 DAFTAR GAMBAR No. Halaman 1 Histogram kerapatan OSB Histogram kadar air OSB Histogram daya serap air OSB (2 jam) Histogram daya serap air OSB (24 jam) Histogram pengembangan tebal OSB (2 jam) Histogram pengembangan tebal OSB (24 jam) Delaminasi setelah perendaman 24 jam Histogram MOE // serat OSB Histogram MOE serat OSB Histogram MOR // serat OSB Histogram MOR serat OSB Histogram Internal Bond OSB Histogram kuat pegang sekrup OSB... 40

13 DAFTAR LAMPIRAN No. Halaman 1 Perhitungan kebutuhan bahan baku dan perekat Hasil pengukuran aspect ratio Persentase rata-rata pencapaian target kerapatan Data Kerapatan OSB (g/cm 3 ) Data kadar air OSB (%) Data daya serap air (2 jam) OSB (%) Data daya serap air (24 jam) OSB (%) Data pengembangan tebal (2 jam) OSB (%) Data pengembangan tebal (24 jam) OSB (%) Data MOE // serat OSB (kf/cm 2 ) Data MOE serat OSB (kf/cm 2 ) Data MOR // serat OSB (kf/cm 2 ) Data MOR serat OSB (kf/cm 2 ) Data internal bond OSB (kf/cm 2 ) Data kuat pegang sekrup OSB (kgf) DMRT kerapatan OSB DMRT kadar air OSB DMRT daya serap air 2 jam OSB DMRT daya serap air 24 jam OSB DMRT pengembangan tebal 2 jam OSB DMRT pengembangan tebal 24 jam OSB DMRT MOE sejajar serat OSB DMRT MOR sejajar serat OSB DMRT internal bond... 67

14 I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Fakta menunjukkan bahwa sebagian besar kawasan hutan di Indonesia saat ini banyak yang mengalami degradasi berat akibat kegagalan pengelolaan hutan masa lalu yaitu adanya penebangan pohon di luar batas kewajaran, pembalakan liar (illegal logging), perladangan berpindah, kebakaran hutan, dan alih fungsi lahan hutan. Akibatnya lahan hutan pun menjadi kritis dan potensi hasil hutan berupa kayu terus menurun. Padahal kayu memegang peranan penting bagi pemenuhan berbagai macam kebutuhan manusia. Untuk mengurangi berlanjutnya kerusakan hutan, pemerintah membatasi pasokan kayu dari hutan alam. Sebagai alternatifnya, pemerintah melalui Departemen Kehutanan telah menetapkan strategi peningkatan pembangunan hutan tanaman baru, baik Hutan Tanaman Industri (HTI) maupun hutan rakyat. Pada umumnya kayu yang dihasilkan dari hutan tanaman dan hutan rakyat merupakan jenis kayu cepat tumbuh (fast growing species) seperti kayu afrika, mangium, sengon, dan lain-lain. Dalam pemakaiannya sebagai kayu solid atau kayu gergajian, kayu cepat tumbuh (fast growing species) memiliki kendala yaitu rendemen kayu yang dihasilkan sangat rendah. Hal ini disebabkan oleh kualitas kayu asal yang rendah (misalnya, diameter kecil, bengkok, dan mengandung banyak kayu juvenil). Selain itu, jenis kayu hutan tanaman dan hutan rakyat sangat beragam jenisnya namun ketersediaan setiap jenisnya terbatas. Beberapa jenis kayu cepat tumbuh seperti sengon, afrika, maupun mangium sudah secara komersil digunakan sebagai kayu pertukangan, kayu lapis dan bahan baku meubel. Namun dalam.pemakaiannya harus didukung oleh teknologi yang dapat memperbaiki sifat-sifat kayu, seperti pola penggergajian, pengeringan, pengawetan dan teknologi pengolahan seperti perekatan kayu, papan komposit (papan partikel, papan serat, papan semen, oriented strand board/osb, dan lainlain). Mengingat pasokan jenis kayu dari hutan tanaman dan hutan rakyat jenisnya beragam dan tersedia dalam jumlah yang terbatas setiap jenisnya, maka sangat diperlukan upaya untuk meningkatkan efisiensi penggunaan kayu tersebut.

15 Salah satunya dengan membandingkan dan mencampur beberapa jenis kayu dalam pemanfaatannya sebagai bahan baku papan komposit. Salah satu produk komposit yang dapat berfungsi sebagai papan struktural adalah oriented strand board (OSB). OSB merupakan produk papan komposit struktural yang diproduksi dari partikel berbentuk strand dan perekat thermosetting tahan air (waterproof). Dalam pembentukan lapik (mats), arah serat masing-masing strand diatur sedemikian rupa sehingga arah serat lapisan permukaan tegak lurus terhadap arah serat lapisan inti sehingga memiliki kekuatan dan karakteristik seperti kayu lapis (SBA 2004). Performa OSB sangat dipengaruhi oleh penetrasi perekat kedalam strand, semakin tinggi daya penetrasinya maka performa panil akan semakin meningkat. Namun didalam kayu sendiri terdapat komponen alami berupa zat ekstraktif yang dapat menghalangi penetrasi perekat kedalam strand sehingga performa panil tidak optimum. Untuk meningkatkan performa tersebut maka perlu dilakukan perlakuan pendahuluan (pretreatment) pada strand pada saat proses pembuatan OSB. Perlakuan pendahuluan yang dilakukan pada penelitian ini meliputi perendaman dingin selama 24 jam dan perendaman panas selama 2 jam. Berdasarkan penelitian pengaruh perlakuan pendahuluan sebelumnya yang dilakukan oleh Iswanto (2008), perlakuan awal terhadap strand berupa perendaman dalam air dingin, perebusan, perendaman dalam bahan pengawet dan autoklaf memberikan respon positif terhadap sifat fisis dan mekanis papan yang dihasilkan. Menurut Hertapari (1994) perendaman dengan air bersuhu ºC selama 2 jam pada selumbar kayu karet merupakan perlakuan yang optimum terhadap respon keteguhan rekat papan panil. Atas dasar pemikiran tersebut perlu dilakukan penelitian mengenai Pengaruh Perlakuan Pendahuluan pada Strand terhadap Sifat Fisis Mekanis Oriented Strand Board Campuran Tiga Jenis Kayu Cepat Tumbuh.

16 1.2 Tujuan Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan beberapa tujuan, yaitu: 1. Mengetahui kombinasi jenis kayu yang cocok untuk dijadikan bahan baku OSB yang kualitasnya sesuai dengan standar yang ada. 2. Mengetahui pengaruh perlakuan pendahuluan pada strand terhadap sifat fisis mekanis OSB campuran tiga jenis kayu cepat tumbuh. 1.3 Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan produk OSB berkualitas dari campuran jenis kayu cepat tumbuh dan membantu menemukan pemecahan masalah terhadap berkurangnya bahan baku dari hutan alam untuk keperluan struktural.

17 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Oriented Strand Board (OSB) Menurut Structural Board Association (2004) OSB dan produk pendahuluan yaitu waferboard telah dikembangkan sejak tahun 1960-an. Pada awalnya OSB dan waferboard diaplikasikan sebagai pelapis struktural pada bagian permukaan luar rangka sebelum ditempel dinding, atap ataupun lantai (sheating) pada bangunan rumah. Perkembangan selanjutnya diaplikasikan sebagai elemen bangunan yang memberikan kekuatan geser terhadap beban angin dan gempa (shearwall). OSB merupakan panel untuk penggunaan struktural terbuat dari strandstrand kayu tipis yang diikat bersama menggunakan perekat resin tahan air (waterproof) atau perekat tipe eksterior dan dikempa panas. Strand disusun pada arah tegak lurus pada masing-masing lapis (biasanya 3 atau 5 lapis) yang selanjutnya akan saling berikatan silang seperti pada kayu lapis (Tsoumis 1991). Menurut Tambunan (2000) kayu yang memiliki berat jenis (BJ) 0,35- sampai 0,65 lebih disukai dan disarankan sebagai bahan baku OSB. Haygreen dan Bowyer (1989) menyatakan bahwa kayu yang banyak digunakan untuk memproduksi OSB adalah kayu dengan kerapatan rendah sampai sedang karena kayu dengan kerapatan tinggi sukar ditangani dan harganya lebih mahal. Sedang kayu berkerapatan sedang lebih disukai karena lebih mudah dikempa menghasilkan kontak sempurna antar strand-strand. Kandungan zat ekstraktif tinggi dari suatu jenis kayu menyebabkan masalah dalam pengerasan perekat dan menimbulkan blister akibat tekanan gas internal zat ekstraktif yang mudah menguap. Strand-strand yang dihasilkan disarankan untuk memiliki nilai aspect ratio (perbandingan panjang dan lebar) strand paling sedikit 3 agar dapat menghasilkan produk papan yang memiliki kekuatan lengkung (bending) dan kekakuan yang lebih besar (Youngquist 1999). Nishimura et al. (2004) menyatakan bahwa strand dengan luasan lebih besar akan memiliki aspect ratio lebih rendah dibandingkan strand dengan luasan yang kecil, namun perlu diperhatikan agar mendapatkan

18 kekuatan yang optimal aspect ratio strand-strand yang digunakan untuk bahan baku OSB minimal bernilai 3. Dalam pembuatan OSB, peranan perekat sangat penting karena OSB merupakan papan yang tersusun atas strand-strand kayu tipis yang diikat bersama menggunakan perekat resin tahan air (waterproof) yang dikempa panas dan digunakan untuk keperluan struktural (Youngquist 1999). Terdapat dua jenis perekat yang umum digunakan dalam pembuatan OSB, yaitu resin Phenol Formaldehyde (PF) dan perekat Methane di-isocyanate (MDI) (SBA 2005). OSB adalh produk biokomposit struktural yang diharapkan dapat memenuhi kekurangan kebutuhan kayu struktural, memiliki keunggulan dan kelemahan. Keunggulan OSB diantaranya (Nelson dan Kelly 1998 diacu dalam Nuryawan dan Massijaya 2006) : 1. Jalinan strand-strand pada tiap-tiap lapisannya memperbaiki sifat-sifat kuat pegang sekrup dan kuat pegang paku. 2. OSB dengan lapisan tipis dapat digunakan sebagai inti/core kayu lapis atau dapat dilapisi MDF untuk meningkatkan penampilan produk. 3. Biaya yang rendah dalam produksi dan dimensi yang bervariasi sangat ideal sebagi bahan furniture. 4. OSB lebih fleksibel dalam dimensi dan sifat-sifat struktural untuk penggunaan spesifik dibandingkan kayu lapis. 5. Biaya bahan baku pada OSB untuk skala besar atau kecil sama, sementara pada kayu lapis semakin besar log sebagai bahan baku maka akan meningkatkan kelangkaan dan meningkatkan biaya. 6. OSB memiliki sifat-sifat fisik yang lebih konsisten dibandingkan kayu solid, hal ini dikarenakan kayu solid memiliki sifat anisotropis. 7. Penggunaan strand-strand sebagai komponen penyusun OSB mengurangi kehadiran cacat kayu (mata kayu, berlubang, dan lain-lain). 8. Pemberian bahan pelapis pada OSB akan meningkatkan sifat mekanis hingga 10-15%, sementara pemberian cat (bahan plinkut) akan mengurangi pengembangan dan pecahnya flake. Selain keunggulan diatas, terdapat beberapa kelemahan OSB yaitu (Nelson dan Kelly 1998 diacu dalam Nuryawan dan Massijaya 2006) :

19 1. Secara umum OSB tidak dapat dibuat moulding, karena semua sisi-sisinya relatif kasar dan biasanya terdapat lapisan plinkut (bahan penolak air). 2. Faktor pembatas dimensi OSB adalah peralatan proses, sementara pada kayu lapis adalah ukuran vinir. 3. Pengalaman di USA dan Canada, sifat-sifat struktural OSB kurang stabil pada temperatur dan kelembaban yang barvariasi. 4. OSB akan menghasilkan komponen organik yang mudah menguap (volatil), sementara pabrik/industrinya menghasilkan limbah padat berupa partikelpartikel halus dan sisa-sisa penggergajian sisi (trimming). Spesifikasi sifat-sifat fisis dan mekanis dari OSB menurut standar JIS A 5908 (2003) dan standar CSA (Grade O-2) disajikan pada Tabel 1 dan Tabel 2. Tabel 1 Sifat fisis mekanis papan partikel menurut standar JIS A 5908 (2003) Sifat Papan Kerapatan (g/cm 3 ) Kadar Air (%) Tickness Swelling (%) Daya Serap Air (%) MOE // Serat (Kg/cm 2 ) MOE Serat (Kg/cm 2 ) MOR // Serat (Kg/cm 2 ) MOR Serat (Kg/cm 2 ) Internal Bond (Kg/cm 2 ) Nilai Standar 0,4 0, ,06 Tabel 2 Sifat fisis mekanis OSB menurut standar CSA (Grade O-2)* Sifat Papan Kerapatan (g/cm 3 ) Kadar Air (%) Tickness Swelling (%) Daya Serap Air (%) MOE // Serat (Kg/cm 2 ) MOE Serat (Kg/cm 2 ) MOR // Serat (Kg/cm 2 ) MOR Serat (Kg/cm 2 ) Internal Bond (Kg/cm 2 ) *Structural Board Association (2004) Nilai Standar , ,5 295,71 126,44 3,52

20 2.2 Perlakuan Pendahuluan (Pretreatment) Perlakuan pendahuluan merupakan suatu usaha untuk memperbaiki sifat papan partikel melalui pemberian perlakuan tertentu terhadap selumbar sebelum diberi perlakuan lebih lanjut. Perlakuan pendahuluan menyebabkan sifat papan partikel kayunya berubah, misalnya keasamannya berubah, zat ekstraktifnya berkurang, atau partikel kayunya lebih stabil terhadap pengaruh air. Dengan adanya perubahan sifat partikel kayu tersebut, maka papan partikel yang dihasilkan memiliki sifat-sifat tertentu yang lebih baik (Hadi 1991) Perendaman Dingin Hadi (1991) mengemukakan bahwa perendaman selumbar dalam air dingin menyebabkan sebagian zat ekstraktif kayu terlarut. Dengan berkurangnya kandungan zat ekstraktif tersebut maka dimungkinkan terbentuknya garis perekatan yang lebih baik atau kontak antar selumbar dengan perekatnya lebih sempurna karena zat ekstraktif yang dapat menghambat pada proses perekatan jumlahnya berkurang. Perendaman selumbar dengan air dingin tidak mempengaruhi kerapatan dan kadar air papan partikel, tetapi sangat mempengaruhi penyerapan air dan pengembangan tebal papan partikel pada pengujian 24 jam. Apabila ditelaah lebih lanjut ternyata semakin lama selumbar direndam, penyerapan air dan pengembangan tebal papannya semakin kecil. Namun demikian perendaman selumbar selama dua, tiga, dan empat hari tidak menunjukkan penurunan yang besar terhadap penyerapan air dan pengembangan tebal papan (Hadi 1991) Perendaman Panas Hadi (1988) menyatakan bahwa perendaman selumbar dalam air panas selama 2 jam merupakan perlakuan yang optimal karena tidak berbeda dengan perendaman 3 dan 4 jam untuk meningkatkan stabilitas dimensi papan partikelnya. Hal ini ditegaskan kembali oleh Hertapari (1994) melalui penelitiannya, perendaman dengan air bersuhu ºC selama 2 jam pada selumbar kayu karet merupakan perlakuan yang optimum terhadap respon keteguhan rekat papan panil.

21 Kamil (1970) dalam Saputra (2004) menyatakan bahwa perendaman partikel-partikel kayu dalam air bertujuan untuk melarutkan zat-zat ekstraktif seperti gula, pati, zat warna, dan lain-lain. Zat-zat ekstraktif yang larut dalam air panas meliputi garam-garam anorganik, garam-garam organik, gula siklol, gum pectin, galaktan, tanin, pigmen, polisakarida, dan komponen lain yang terhidrolisa. Pelarutan zat-zat ekstraktif tersebut dapat meningkatkan daya ikat antar partikel kayu dengan bahan pengikatnya. 2.3 Perekat Methane di-isocyanate (MDI) Penggunaan diisocyanate sebagai perekat kayu baru-baru ini sangat menarik perhatian, walaupun diisocyanate telah digunakan 30 tahun yang lalu pada pembuatan polyurethane untuk berbagai produk industri, penggunaannya sebagai perekat kayu merupakan hal yang baru. Pelopor penggunaan diisocyanate sebagai perekat kayu adalah Deppe dan Ernst (1951). Sebagai konsekuensi dari pekerjaannya, pembuatan papan partikel komersial dengan menggunakan diisocyanate dimulai di Jerman pada tahun 1975 (Pizzi 1983). MDI binder bereaksi dengan molekul yang mengandung hidrogen aktif untuk menghasilkan molekul dasar polyurethane dan polyurea. Sumber hidrogen aktif dapat berikatan dengan gugus hidroksil didalam kayu, ekstrakstif kayu, dan atau resin kayu sebagaimana halnya kadar air dalam kayu. Serbuk gergaji yang berasal dari papan yang dibuat dengan MDI aman dan tidak berbahaya bagi kesehatan (Structural Board Association 2004). Keuntungan menggunakan perekat isocyanat dibandingkan perekat berbahan dasar resin adalah (Marra 1992) : 1. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit untuk memproduksi papan dengan kekuatan yang sama. 2. Dapat menggunakan suhu kempa yang lebih rendah. 3. Memungkinkan penggunaan kempa yang lebih cepat. 4. Lebih toleran pada partikel berkadar air tinggi. 5. Energi untuk pengeringan lebih sedikit dibutuhkan. 6. Stabilitas dimensi papan yang dihasilkan lebih stabil. 7. Tidak ada emisi formaldehyda.

22 MDI juga berpotensi memaksimalkan sifat fisis penampilan panel OSB, mengefisienkan proses, dan menguntungkan karena lebih cepat matang (curing) dan terikat kuat (bonding) yang berimplikasi pada biaya produksi (energi) lebih rendah. Selain itu penampilan fisik papan bersih dan tidak ada emisi formaldehyda (Wikimedia 2006 diacu dalam Nuryawan dan Massijaya 2006). 2.4 Kayu Mangium (Acacia mangium) Menurut Mandang dan Pandit (1997), kayu mangium memiliki ciri umum, yaitu: teras berwarna coklat pucat sampai coklat tua, kadang-kadang coklat zaitun sampai coklat kelabu, batasnya tegas dengan gubal yang berwarna kuning pucat sampai kuning jerami. Corak kayu polos atau berjalur-jalur berwarna gelap dan terang bergantian pada bidang radial. Bertekstur halus sampai agak kasar dan merata. Arah serat biasanya lurus, kadang-kadang berpadu. Permukaannya agak mengkilap dan licin, kayu berwarna coklat. Ciri anatomi kayunya adalah pori soliter dan berganda radial, terdiri atas 2-3 pori, parenkima selubung, kadang-kadang bentuk sayap pada pori berukuran kecil, jari-jari sempit, pendek dan agak panjang. Sel-sel pembuluh atau porinya baur, soliter, dan berganda radial yang terdiri atas 2-3 pori, kadang-kadang sampai 4, diameter agak kecil, jarang sampai agak jarang, bidang perforasi sederhana. Parenkima dan jari-jari kayu bertipe paratrakea bentuk selubung di sekeliling pembuluh, kadang-kadang cenderung bentuk sayap pada pembuluh yang kecil. Sel jari-jarinya sempit, jarang sampai agak jarang, ukurannya agak pendek sampai pendek. Berat jenis rata-rata kayu 0,61 (0,43-0,66) dengan Kelas awet III dan Kelas kuat II-III. Kayu akasia ini dapat digunakan sebagai bahan konstruksi ringan sampai berat, rangka pintu dan jendela, perabot rumah tangga (a.l. lemari), lantai, papan dinding, tiang, tiang pancang, gerobak dan rodanya, pemeras minyak, gagang alat, alat pertanian, kotak dan batang korek api, papan partikel, papan serat, vinir dan kayu lapis, pulp dan kertas, selain itu baik juga untuk kayu bakar dan arang. Selanjutnya Awang dan David (1993) dalam Manalu (2007) juga menyebutkan bahwa kayu Acacia mangium dapat dipergunakan dalam bentuk

23 solid, papan panil atau untuk pulp dan kertas. Dengan adanya teknologi, kayu Acacia mangium yang berdiameter kecil dapat menjadi pilihan untuk menjadi bahan baku komposit kayu. Semakin langkanya kayu-kayu daun lebar berdiameter besar, akan merangsang perkembangan teknologi dalam menggunakan jenis pohon cepat tumbuh seperti Acacia mangium dengan diameter yang relatif kecil. Kayu Acacia mangium memiliki potensi yang sangat besar sebagai komponen produk komposit kayu. Kayu Acacia mangium dari berbagai umur telah sukses diubah menjadi papan partikel yang direkatkan dengan perekat UF dan Isocyanat. 2.5 Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) Menurut Mandang dan Pandit (1997), kayu sengon memiliki ciri umum, yaitu: pada pohon muda teras dan gubal sukar dibedakan, pada pohon tua warna teras putih sampai coklat kemerahan atau kuning muda sampai coklat kemeraha, merah coklat kepucatan. Memiliki sedikit corak dengan tekstur agak kasar sampai kasar. Arah seratnya berpadu dan kadang-kadang lurus. Kayu agak lunak dengan warna kayu putih sampai coklat muda kemerahan. Porinya soliter dan berganda radial, parenkima baur, kayunya lunak. Ciri anatomi kayunya adalah: Pembuluh/pori baur, bentuk bundar sampai bundar telur, soliter dan berganda radial yang terdiri atas 2-3 pori, jumlahnya sekitar 4-7 per mm², diameter tangensial sekitar mikron, bidang perforasi sederhana. Parenkimanya menyinggung pori sebagian (scanty) sampai selubung, kebanyakan bertipe apotrakea baur yang terdiri atas 1-3 sel membentuk garis tangensial antara jari-jari. Jari-jari kayu umumnya sempit, terdiri atas 1-2 seri, jumlahnya 6-12 per mm arah tangensial, komposisi selnya homoseluler, hanya terdiri atas sel-sel baring. Berat jenis kayu rata-rata 0,33 (0,24-0,49), dengan kelas awet: IV-V dengan kelas kuat: IV-V. Kayu sengon dapat digunakan sebagai bahan bangunan perumahan terutama di pedesaan, peti, papan partikel, papan serat, papan wol semen, pulp dan kertas, kelom dan barang kerajinan.

24 2.6 Kayu Afrika (Maesopsis eminii) Wahyudi et al. (1990) menyebutkan bahwa kayu afrika dikenal juga dengan nama manii, termasuk famili Rhamnaceae. Ciri umum kayu ini antara lain gubalnya berwarna putih sedangkan bagian terasnya berwarna kuning sampai kecoklatan, hal ini mengindikasikan kandungan zat ekstraktifnya lebih banyak pada kayu teras. Tekstur kayunya sedang sampai kasar dan berserat lurus berpadu. Kayunya berbau masam dan rasanya pahit. Jenis pohon ini termasuk cepat tumbuh dan berkekuatan sedang sampai kuat. Kayu afrika memiliki BJ rata-rata 0,43 (0,34-0,46). Maesopsis eminii tumbuh pada hutan hujan tropis dataran rendah hingga ke savana dan tersebar ke zonasi hutan pegunungan submontana di ketinggian m dpl m dpl di Rwanda. Umumnya jenis ini ditanam di daerah dataran rendah di Jawa dan Malaysia, yaitu pada ketinggian m dpl. Tumbuhan ini memerlukan daerah pertumbuhan dengan curah hujan tahunan rata-rata adalah mm dan mentoleransi kondisi kekeringan selama 2 bulan. Di habitat alaminya, rata-rata suhu udara tahunannya berkisar pada C. Maesopsis eminii dapat tumbuh prima bila ditanam dalam tanah yang subur (Prosea 2008).

25 III. BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat Pembuatan Oriented Strand Board (OSB) dilaksanakan di Laboratorium Bio Komposit, pembuatan contoh uji di bagian pengerjaan kayu Laboratorium Kayu Solid dan pengujian sifat mekanis OSB dilaksanakan di Laboratorium Keteknikan Kayu Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Penelitian dimulai dari bulan Juli 2008 sampai bulan September Bahan dan Alat Dalam penelitian ini dipergunakan bahan-bahan yang terdiri dari kayu mangium (Acacia mangium) dengan BJ 0,48 g/cm 3, kayu afrika (Maesopsis eminii) dengan BJ 0,41 g/cm 3, kayu sengon (Paraserianthes falcataria) dengan BJ 0,38 g/cm 3, perekat MDI (Methane di-isocyanate) tipe H3M dari PT. Polychemie Asia Pasific Permai, dan Air. Sedangkan peralatan yang dipergunakan terdiri dari kantong plastik, waterbath, oven, desikator, panci, gelas ukur, gelas aqua, timbangan digital, rotary blender, spray gun, cetakan berukuran 30 cm x 30 cm, alumunium foil, hot press, gergaji, caliper, tong/drum plastik, dan alat uji sifat mekanis (Universal Testing Machine merk Instron) Metode Penelitian Pembuatan OSB Pembuatan Strand Strand dibuat dari tiga jenis kayu yaitu kayu afrika, akasia dan sengon dengan ukuran panjang sekitar 70 mm, lebar 25 mm dengan ketebalan 0,6-0,8 mm. Sampel diambil secara acak sebanyak 100 strand dari masing-masing jenis kayu, kemudian diukur panjang dan lebar strand untuk menentukan nilai aspect ratio strand (perbandingan panjang dan lebar strand). Hasil pengukuranan dimensi strand dan perhitungan nilai aspect ratio strand secara lengkap disajikan pada Lampiran 2, sedangkan nilai rata-ratanya disajikan pada Tabel 3.

26 Tabel 3 Nilai rata-rata pengukuran dimensi strand dan perhitungan nilai aspect ratio strand Jenis Kayu Parameter Rata-rata Minimum Maksimum Akasia Panjang (mm) Lebar (mm) Aspect ratio 70,39 24,39 2,92 64,50 19,50 2,35 72,50 29,75 3,72 Afrika Sengon Panjang (mm) Lebar (mm) Aspect ratio Panjang (mm) Lebar (mm) Aspect ratio 70,46 21,74 3,26 68,93 23,21 2,99 66,25 16,25 2,59 56,00 17,00 2,46 72,50 27,00 4,37 74,00 26,75 4, Perlakuan Pendahuluan Strand Perlakuan pendahuluan terhadap strand dilakukan dengan dua cara, yaitu perendaman dingin dan perendaman panas. Untuk perendaman dingin dilakukan dengan cara strand direndam dalam air pada suhu kamar selama 24 jam, kemudian dikeringudarakan dan dikeringkan dalam oven hingga mencapai kadar air < 10%. Untuk perendaman panas dilakukan dengan cara strand direndam dalam air panas suhu sekitar 90 ºC selama 2 jam, setelah itu strand dikeringudarakan dan dikeringkan dalam oven sampai kadar air < 10% dan siap dicampur dengan perekat Pemilahan Strand Strand-strand yang sudah dikeringkan diseleksi dan dimasukan ke dalam kantong plastik agar kadar airnya tidak berubah oleh pengaruh perubahan kelembaban udara Persiapan Perekat Perekat yang digunakan adalah MDI (Methane di-isocyanate). Banyaknya perekat yang digunakan untuk lapisan inti dan lapisan permukaan adalah 7% berdasarkan BKT strand yaitu sebanyak 37,85 gram (Lampiran 1).

27 Pencampuran Strand dan Perekat Untuk membuat lapik (mats) OSB berukuran 30 x 30 x 0,9 cm dengan kerapatan target ± 0,7 g/cm 3, berat kering tanur strand yang dibutuhkan ± 529,90 gram (Lampiran 1). Tebal lapisan inti ditargetkan setengah dari tebal papan, berat kering tanur strand untuk lapisan inti adalah 264,95 gram dan untuk lapisan permukan (face and back) adalah 264,95 gram. Pencampuran perekat terhadap strand-strand dilakukan dengan menggunakan alat rotating blender, sedangkan untuk memasukan perekat ke dalam rotating blender dengan bantuan alat sprayer Pembentukan Lapik (Mats) OSB Lapik yang dibuat terdiri dari 3 lapis yaitu lapisan muka, belakang, dan inti. Arah strand lapisan muka dan belakang disusun sejajar menurut arah memanjang panil, sedangkan lapisan inti arahnya tegak lurus terhadap lapisan muka dan belakang untuk meningkatkan dimensi panil yang dibentuk. Dalam pembentukan papan, papan dibuat dari kombinasi tiga jenis kayu yang dibentuk menjadi sembilan kombinasi dalam penyusunan lapisan papannya antara lain seperti yang disajikan pada Tabel 5: Tabel 4 Kombinasi tiga jenis kayu pembentuk OSB Kombinasi Lapisan Muka Lapisan Inti Lapisan Belakang A1 Afrika Afrika Afrika A2 Afrika Sengon Afrika A3 Afrika Mangium Afrika A4 Sengon Sengon Sengon A5 Sengon Afrika Sengon A6 Sengon Mangium Sengon A7 Mangium Mangium Mangium A8 Mangium Afrika Mangium A9 Mangium Sengon Mangium Pengempaan Pengempaan lapik menggunakan kempa panas, bertujuan membentuk lapik strand dalam ikatan panil yang padat dan keras serta untuk memperoleh ketebalan

28 yang diinginkan yaitu 0,9 cm. Tekanan kempa yang digunakan sebesar 25 kg/cm 2, dengan waktu kempa 7 menit, dan suhu C Pengkondisian Setelah proses pengempaan, lembaran-lembaran OSB diberi perlakuan conditioning dengan cara penumpukan rapat (solid files) selama ± 14 hari agar perekat mengeras dan kadar air berada dalam kondisi kesetimbangan sebelum dilakukan pengujian sifat fisis dan mekanisnya Pengujian Sifat Fisis Mekanis OSB Sifat fisis dan mekanis OSB yang diuji terdiri atas : kadar air, kerapatan, daya serap air selama 2 jam dan 24 jam, pengembangan tebal selama 2 jam dan 24 jam, keteguhan lentur (modulus of elasticity, MOE) sejajar dan tegak lurus serat, keteguhan patah (modulus of rupture, MOR) sejajar dan tegak lurus serat, keteguhan rekat internal (internal bond, IB), dan kuat pegang sekrup (screw holding power) Pengujian sifat fisis OSB Kerapatan (KR) Pengujian kerapatan dilakukan pada kondisi kering udara dan volume kering udara. Contoh uji berukuran 10 x 10 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) ditimbang beratnya (m1), lalu diukur rata-rata panjang, lebar dan tebalnya untuk menentukan volume contoh uji (v). Nilai kerapatan dihitung dengan persamaan : Kadar Air (KA) Contoh uji berukuran 10 x 10 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang digunakan adalah bekas contoh uji kerapatan. Kadar air OSB dihitung berdasarkan berat awal (m1) dan berat kering oven (m2) selama 24 jam pada suhu 103 ± 2 0 C. Nilai KA dihitung dengan persamaan:

29 Daya Serap Air (DSA) Contoh uji berukuran 5 x 5 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) ditimbang berat awalnya (m1). Kemudian direndam dalam air dingin selama 2 dan 24 jam, setelah itu ditimbang beratnya (m2). Nilai DSA dihitung dengan persamaan: Pengembangan Tebal (PT) Contoh uji pengembangan tebal berukuran 5 x 5 cm sama dengan contoh uji daya serap air. Pengembangan tebal didasarkan pada tebal sebelum (t1) yang diukur pada keempat sisi dan dirata-ratakan dalam kondisi kering udara dan tebal setelah perendaman (t2) dalam air dingin selama 2 jam dan 24 jam. Nilai PT dihitung dengan persamaan: Pengujian sifat mekanis OSB Modulus Lentur (Modulus of Elasticity = MOE) Pengujian MOE dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine merk Instron dengan menggunakan lebar bentang (jarak penyangga) 15 kali tebal nominal, tetapi tidak kurang dari 15 cm. Contoh uji yang digunakan berukuran 5 x 20 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yaitu pada arah longitudinal (searah dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB) dan pada arah transversal (tegak lurus dengan orientasi strand pada lapisan permukaan OSB). Pembebanan contoh uji diberikan dengan kecepatan 10 mm/menit. Nilai MOE dihitung dengan persamaan: Keterangan : MOE : modulus of elasticity (kgf/cm 2 ) ΔP : beban dibawah batas proporsi (kgf) L : jarak sangga (cm)

30 ΔY b h : defleksi pada beban P (cm) : lebar contoh uji (cm) : tebal contoh uji (cm) Modulus Patah (Modulus of Rupture = MOR) Pengujian MOR dilakukan bersama-sama dengan pengujian MOE dengan memakai contoh uji yang sama. Pada pengujian ini, pembebanan pada pengujian MOE dilanjutkan sampai contoh uji mengalami kerusakan (patah). Nilai MOR dihitung dengan persamaan: Keterangan : MOR : modulus of rupture kgf/cm 2 ) P : beban maksimum (kgf) L : jarak sangga (cm) b : lebar contoh uji (cm) h : tebal contoh uji (cm) Internal Bond (IB) Contoh uji berukuran 5 x 5 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) direkatkan pada dua buah blok alumunium dengan perekat dan dibiarkan mengering selama 24 jam. Kedua blok ditarik tegak lurus permukaan contoh uji dengan kecepatan 2 mm/menit sampai beban maksimum. Nilai IB dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Keterangan : IB : internal bond strength kgf/cm 2 ) P : beban maksimum (kgf) b : lebar contoh uji (cm) L : panjang contoh uji (cm)

31 Kuat Pegang Sekrup (Screw Holding Power) Contoh uji berukuran 5 x 10 cm berdasarkan standar JIS A 5908 (2003). Sekrup yang digunakan berdiameter 2,7 mm, panjang 16 mm dimasukkan hingga mencapai kedalaman 8 mm. Nilai kuat pegang sekrup dinyatakan oleh besarnya beban maksimum yang dicapai dalam kilogram Analisis Data Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial 2 faktor dengan faktor A adalah kombinasi tiga jenis kayu (Afrika, Mangium, Sengon) terdiri dari A-A-A, A-S-A, A-M-A, S-S-S, S-A-S, S-M-S, M-M-M, M- A-M, M-S-M dan faktor B adalah perlakuan pendahuluan terdiri dari kontrol, perendaman dingin, perendaman panas dengan ulangan sebanyak 3 kali sehingga disebut percobaan 9 x 3 x 3. Model umum rancangan yang digunakan adalah sebagai berikut : Y ijk = µ + A i + B j + (AB) ij + ε ijk Keterangan : Y ijk = nilai respon pada taraf ke-i faktor kombinasi tiga jenis kayu dan taraf kej faktor perlakuan pendahuluan µ = nilai rata-rata pengamatan A i B j i j = pengaruh sebenarnya faktor kombinasi tiga jenis kayu pada taraf ke-i = pengaruh sebenarnya faktor perlakuan pendahuluan pada taraf ke-j = A-A-A, A-S-A, A-M-A, S-S-S, S-A-S, S-M-S, M-M-M, M-A-M, M-S-M = kontrol, perendaman dingin, perendaman panas k = ulangan (1, 2, 3) (AB)ij = pengaruh interaksi faktor kombinasi tiga jenis kayu pada taraf ke-i dan faktor perlakuan pendahuluan pada taraf ke-j εijk = kesalahan (galat) percobaan pada faktor kombinasi tiga jenis kayu taraf ke- i dan faktor perlakuan pendahuluan pada taraf ke-j Adapun hipotesis yang diuji adalah sebagai berikut : Pengaruh utama faktor kombinasi tiga jenis kayu(faktor A) : H 0 : α 1 = = α a = 0 (faktor A tidak berpengaruh) H 1 : paling sedikit ada satu i dimana α i 0

32 Pengaruh utama faktor perlakuan pendahuluan (faktor B) : H 0 : β 1 = = β b = 0 (faktor B tidak berpengaruh) H 1 : paling sedikit ada satu i dimana β i 0 Pengaruh sederhana (interaksi) faktor A dengan faktor B : H 0 : (αβ) 11 = = (αβ) ab = 0 (interaksi faktor A - faktor B tidak berpengaruh) H 1 : paling sedikit ada satu ij dimana (αβ) ij 0 Untuk melihat adanya pengaruh perlakuan terhadap respon maka dilakukan analisis keragaman dengan menggunakan uji F pada tingkat kepercayaan 95% (nyata) dan 99% (sangat nyata). Tabel 5 Analisis keragaman (ANOVA) Sumber Keragaman Db JK KT F hitung A B A*B Sisa Total A-1 B-1 (A-1)(B-1) AB(n-1) ABn-1 JKA JKB JKAB JKS JKT JKA/A-1 JKB/B-1 JKAB/(A-1)(B-1) JKS/AB(n-1) KTA/KTS KTB/KTS KTAB/KTS Sedangkan kriteria ujinya yang digunakan adalah jika F hitung lebih kecil atau sama dengan F tabel maka perlakuan tidak berpengaruh nyata pada suatu tingkat kepercayaan tertentu dan jika F hitung lebih besar dari F tabel maka perlakuan berpengaruh nyata pada tingkat kepercayaan tertentu. Untuk mengetahui faktorfaktor yang berpengaruh nyata dilakukan uji lanjut dengan menggunakan uji beda Duncan. Analisis dilakukan dengan menggunakan bantuan program komputer SAS.

33 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Sifat Fisis Oriented Strand Board (OSB) Kerapatan Kerapatan merupakan suatu ukuran kekompakan suatu partikel dalam lembaran. Nilainya sangat tergantung pada kerapatan kayu asal yang digunakan dan besarnya tekanan kempa yang diberikan selama pembuatan lembaran (Haygreen and Bowyer 1989). Kerapatan papan juga merupakan sifat fisis yang sangat berpengaruh terhadap sifat fisis dan mekanis lainnya. Hasil pengujian kerapatan OSB secara lengkap disajikan pada Lampiran 4, sedangkan nilai ratanya-ratanya tertera pada Gambar 1. Gambar 1 Histogram kerapatan OSB Berdasarkan data pada Gambar 1 diketahui bahwa nilai kerapatan OSB hasil penelitian berkisar antara 0,54-0,63 g/cm 3. Nilai kerapatan terendah (0,54 g/cm 3 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A1 (A-A-A) kontrol dan kombinasi kayu A4 (S-S-S) yang diberi perlakuan perendaman panas, sedangkan nilai rata-rata kerapatan tertinggi (0,63 g/cm 3 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A3 (A-

34 M-A) yang diberi perlakuan perendaman panas dan kombinasi kayu A6 (S-M-S) kontrol. Besar kecilnya kerapatan panil dipengaruhi oleh besarnya kerapatan kayu dan kadar perekat serta bahan aditif yang digunakan. Kerapatan akhir papan partikel dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis kayu (kerapatan kayu), besarnya tekanan kempa, jumlah partikel kayu dalam lapik, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya (Kelley 1997 dalam Yusfiandrita 1998). Kerapatan kayu yang rendah akan lebih mudah dipadatkan pada saat dikempa dan menghasilkan kontak strand yang lebih baik sehingga meningkatkan ikatan antar strand dan menghasilkan dengan kekuatan yang tinggi. Dalam memproduksi papan partikel, kerapatan tinggi bukanlah target utama melainkan bagaimana memproduksi panil dengan kerapatan serendah mungkin tetapi kekuatannya memenuhi persyaratan standar (Bowyer et al. 2003). Menurut Maloney (1993) bahwa acuan rasio kompresi yang sesuai untuk kerapatan minimal suatu papan komposit adalah 1,3. Kerapatan OSB hasil penelitian belum mencapai target kerapatan yang diharapkan yaitu sebesar 0,70 g/cm 3. Persentase rata-rata pencapaian target kerapatan berdasarkan hasil penelitian adalah 83,37% seperti yang disajikan pada Lampiran 3. Hal ini diduga karena kurang maksimalnya teknik pengempaan, adanya strand yang terbuang pada saat pengempaan dan tidak adanya plat pembatas sehingga OSB yang dihasilkan memiliki luasan yang lebih besar dan kerapatannya menjadi lebih rendah. Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai kerapatan OSB pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa perlakuan pendahuluan tidak berbeda nyata. Sedangkan kombinasi tiga jenis kayu serta interaksi keduanya memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata. Nilai anova dari kerapatan OSB disajikan pada Tabel 6 dan hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) disajikan pada Lampiran 16. Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan bahwa standar kerapatan papan berkisar antara 0,4-0,9 g/cm 3, nilai kerapatan OSB hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar. Standar CSA (Grade O-2) tidak menetapkan standar untuk kerapatan.

35 Tabel 6 Nilai anova kerapatan OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat 0, , , , , Kuadrat Tengah 0, , , , ** : sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% F-hitung 3,81** 1,12 3,39** F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2, Kadar Air Kadar air merupakan salah satu sifat fisis papan yang menunjukan kandungan air papan dalam keadaan kesetimbangan dengan lingkungan sekitarnya terutama kelembaban udara. Hasil pengujian kadar air OSB secara lengkap disajikan pada Lampiran 5, sedangkan nilai ratanya-ratanya tertera pada Gambar 2. Gambar 2 Histogram kadar air OSB Berdasarkan data pada Gambar 2 diketahui bahwa nilai rata-rata kadar air OSB hasil penelitian berkisar antara 5,97-8,81%. Nilai rata-rata kadar air terendah (5,97%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A2 (A-S-A) yang diberi

36 perlakuan rendaman panas, sedangkan nilai rata-rata kadar air tertinggi (8,81%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A4 (S-S-S) kontrol. Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai kadar air OSB pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa kombinasi tiga jenis kayu dan perlakuan pendahuluan memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata, sedangkan interaksi keduanya tidak berbeda nyata. Nilai anova dari kadar air OSB disajikan pada Tabel 7 dan hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) disajikan pada Lampiran 17. Tabel 7 Nilai anova kadar air OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat 19,2986 3,2545 5, , ,0172 Kuadrat Tengah 2,4123 1,6272 0,3236 0,2090 ** : sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% F-hitung 11,54** 7,79** 1,55 F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Pemberian perlakuan awal terhadap strand yang meliputi perendaman dingin dan perendaman panas pada dasarnya untuk mengeluarkan keberadaan zat ekstraktif pada kayu sehingga dengan berkurangnya zat ekstraktif dapat menyebabkan proses perekatan berjalan dengan sempurna. Hunt & Garratt (1986) dalam Iswanto (2008) menyatakan bahwa akibat dari pengukusan strand adalah terbentuknya ikatan yang lemah antara mulut noktah dengan torus, adanya ikatan yang lemah pada saluran noktah akan meningkatkan penetrasi perekat terhadap kayu dan menyebabkan terisinya ruang-ruang kosong yang ada dalam strand tersebut dengan perekat. Dengan terisinya ruang-ruang kosong tersebut dapat menghambat air dan uap air untuk menembus dinding sel sehingga kadar air papan yang dihasilkan lebih rendah dibanding kadar air papan tanpa perlakuan. Dari hasil penelitian, nilai rata-rata kadar air terendah terdapat pada OSB yang diberi perlakuan rendaman panas dan tertinggi pada OSB kontrol. Namun hasil penelitian secara keseluruhan menunjukkan bahwa adanya perlakuan pendahuluan pada strand tidak menyebabkan penurunan kadar air pada semua

37 kombinasi yang mendapatka perlakuan tersebut.. Pada kombinasi kayu A3 dan A9 justru OSB dengan perlakuan pendahuluan kadar airnya lebih tinggi dari kontrol. Hal ini diduga akibat distribusi perekat yang kurang merata yang menyebabkan strand penyusun papan tidak semua terlapisi perekat sehingga papan yang dihasilkan mudah menyerap air saat pengkondisian. Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan bahwa standar kadar air papan 5-13 %, nilai kadar air OSB hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar. Standar CSA (Grade O-2) tidak menetapkan nilai kadar air Daya Serap Air Daya serap air merupakan kemampuan papan untuk menyerap air yang diuji dengan cara perendaman dalam air selama 2 jam dan 24 jam. Semakin kecil daya serap air papan komposit maka stabilitas papan tersebut semakin baik, demikian pula sebaliknya. Hasil pengujian daya serap air OSB selama 2 jam dan 24 jam secara lengkap disajikan pada Lampiran 6 dan Lampiran 7, sedangkan nilai ratanya-ratanya tertera pada Gambar 3 dan Gambar 4. Gambar 3 Histogram daya serap air OSB (2 jam)

38 Gambar 4 Histogram daya serap air OSB (24 jam) Berdasarkan data pada Gambar 3 dan Gambar 4 diketahui bahwa nilai ratarata daya serap air (2 jam) OSB hasil penelitian berkisar antara 3,64-14,23%, sedangkan untuk daya serap air (24 jam) berkisar antara 10,53-29,81%. Nilai ratarata daya serap air (2 jam) terendah (3,64%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) dengan perlakuan rendaman dingin dan tertinggi (14,23%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A5 (S-A-S) dengan perlakuan rendaman panas. Nilai rata-rata daya serap air (24 jam) terendah (10,53%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) dengan perlakuan rendaman panas dan tertinggi (29,81%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A2 (A-S-A) kontrol. Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai daya serap air OSB pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa perlakuan pendahuluan tidak berbeda nyata, sedangkan kombinasi tiga jenis kayu dan interaksi keduanya memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata terhadap nilai daya serap air OSB selama 2 jam. Pada daya serap air OSB selama 24 jam kombinasi tiga jenis kayu, perlakuan pendahuluan dan interaksi keduanya memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata. Nilai anova dari daya serap air OSB selama 2 dan 24 jam

39 disajikan pada Tabel 8 dan Tabel 9 dan hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) disajikan pada Lampiran 18 dan Lampiran 19. Tabel 8 Nilai anova daya serap air (2 jam) OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat 0,0174 0,0013 0,0309 0,0308 0,0804 Kuadrat Tengah 0,0022 0,0006 0,0019 0,0006 ** : sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% F-hitung 3,81** 1,12 3,39** F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Tabel 9 Nilai anova daya serap air (24 jam) OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat 886, , , , ,774 Kuadrat Tengah 110, ,539 17,820 5,408 ** : sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% F-hitung 20,49** 46,88** 3,30** F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Berdasarkan hasil penelitian, pemberian perlakuan pendahuluan terhadap strand dapat menurunkan daya serap air OSB dibandingkan dengan OSB kontrol. Perendaman strand dalam air panas dan air dingin akan menurunkan kadar ekstraktif sehingga dapat meningkatkan kemampuan perekat dalam menembus dinding sel, akibatnya proses perekatan berlangsung dengan baik sehingga penyerapan airnya dapat berkurang. Semua OSB dengan perlakuan pendahuluan baik rendaman panas maupun rendaman dingin selama 24 jam memiliki daya serap air yang lebih kecil daripada OSB tanpa perlakuan. Pada perlakuan perendaman selama 2 jam hal ini tidak terjadi, masih terdapat OSB dari kombinasi kayu A4 dan A5 yang memiliki daya serap air masih tinggi.. Diduga waktu 2 jam masih belum ideal dalam pengujian pengaruh perlakuan pendahuluan terhadap daya serap air. Hadi (1991) menyatakan bahwa perendaman selumbar meranti

40 merah dalam air dingin selama 24 jam dapat menurunkan penyerapan air papan partikel. Standar JIS A 5908 (2003) dan CSA (Grade O-2) tidak menetapkan parameter daya serap air. Namum dalam penelitian dilakukan pengujian terhadap daya serap air untuk mengetahui ketahanan papan komposit yang dihasilkan terhadap air jika digunakan untuk penggunaan eksterior atau penggunaan yang sering berhubungan langsung dengan pengaruh cuaca (kelembaban air dan hujan) Pengembangan Tebal Pengembangan tebal merupakan perubahan dimensi papan dengan bertambahnya ketebalan dari papan tersebut. Hasil pengujian pengembangan tebal OSB selama 2 jam dan 24 jam secara lengkap disajikan pada Lampiran 8 dan Lampiran 9, sedangkan nilai ratanyaratanya tertera pada Gambar 5 dan Gambar 6. Berdasarkan data pada Gambar 5 dan Gambar 6 diketahui bahwa nilai ratarata pengembangan tebal (2 jam) OSB hasil penelitian berkisar antara 2,33-9,99%, sedangkan untuk pengembangan tebal (24 jam) berkisar antara 7,39-18,16%. Nilai rata-rata pengembangan tebal (2 jam) terendah (2,33%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A9 (M-S-M) dengan perlakuan rendaman dingin dan tertinggi (9,99%) pada OSB dari kombinasi kayu A5 (S-A-S) dengan perlakuan rendaman dingin. Nilai rata-rata pengembangan tebal (24 jam) terendah (7,39%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A3 (A-M-A) kontrol dan tertinggi (18,16%) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A4 (S-S-S) dengan perlakuan rendaman dingin. Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai pengembangan tebal OSB pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa kombinasi tiga jenis kayu memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata, perlakuan pendahuluan berbeda nyata, dan interaksi keduanya tidak berbeda nyata terhadap nilai pengembangan tebal OSB selama 2 jam. Pada pengembangan tebal OSB selama 24 jam kombinasi tiga jenis kayu dan perlakuan pendahuluan memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata. Nilai anova dari pengembangan tebal OSB selama 2 dan 24 jam disajikan pada Tabel 10 dan Tabel 11 dan hasil uji lanjut

41 Duncan Multiple Range Test (DMRT) disajikan pada Lampiran 20 dan Lampiran 21. Gambar 5 Histogram pengembangan tebal OSB (2 jam) Gambar 6 Histogram pengembangan tebal OSB (24 jam)

42 Tabel 10 Nilai anova pengembangan tebal (2 jam) OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat 337,304 28,114 61, , ,841 Kuadrat Tengah 42,163 14,057 3,852 3,589 * : berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% ** : sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% F-hitung 11,75** 3,92* 1,07 F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Tabel 11 Nilai anova pengembangan tebal (24 jam) OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat 595,819 72,765 75, , ,091 Kuadrat Tengah 74,477 36,383 4,744 6,307 ** : sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% F-hitung 11,81** 5,77** 0,75 F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Hasil penelitian Hadi (1988 dan 1991) menunjukkan bahwa perlakuan pendahuluan menyebabkan perubahan sifat partikel kayu seperti keasamannya berubah, zat ekstraktifnya berkurang atau partikel lebih stabil terhadap pengaruh air. Dengan adanya perubahan sifat partikel tersebut, maka papan partikel yang dihasilkan akan memiliki sifat - sifat tertentu yang lebih baik. Perendaman selumbar dengan air panas selama 2 jam merupakan perlakuan yang optimal karena tidak berbeda nyata dengan perendaman 3 dan 4 jam untuk meningkatkan stabilitas dimensi papan partikelnya. Dari data penelitian di atas dapat dilihat bahwa nilai pengembangan tebal tertinggi dominan terdapat pada OSB dari kombinasi kayu sengon yang diberi perlakuan pendahuluan baik rendaman dingin maupun rendaman panas. Hal ini diduga karena tingginya pengembangan tebal pada OSB selain karena pengaruh penyerapan air, dipengaruhi juga oleh kerapatan OSB dan kerapatan kayu asalnya. Kerapatan OSB yang rendah akan memudahkan air masuk ke dalam celah-celah antar strand. Proses pengempaan pada papan komposit yang berasal dari kayu asal berkerapatan rendah akan menyebabkan pengembangan tebal yang tinggi apabila

43 papan tersebut direndam dalam akibat dari internal stress yang ditimbulkannya (Nuryawan 2007). Semakin rendah kerapatan kayu asalnya, semakin banyak juga volume strand yang diperlukan untuk membuat OSB. Hal ini berpengaruh terhadap proses perekatan karena semakin banyak strand, distribusi perekat menjadi berkurang.. Nilai pengembangan tebal terendah terdapat pada OSB dari kombinasi kayu afrika dan mangium tanpa perlakuan (kontrol). Nilai rata-rata pengembangan tebal OSB kontrol lebih rendah dibandingkan OSB yang mengalami perlakuan. Hal ini diduga karena zat ekstraktif yang terlarut dalam air panas dan air dingin masih ada yang menempel pada permukaan strand setelah dilakukan perendaman sehingga menghambat dalam proses perekatan saat pembuatan OSB. Gambar 7 Delaminasi setelah perendaman 24 jam Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan bahwa standar pengembangan tebal papan maksimal 25%, maka nilai pengembangan tebal OSB hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar tersebut. Standar CSA (Grade O-2) mensyaratkan bahwa standar pengembangan tebal papan maksimal 15%, dan dari 27 kombinasi OSB yang diuji hanya 5 papan yang tidak memenuhi standar tersebut yaitu OSB dari kombinasi kayu A4 rendaman dingin, A4 rendaman panas, A5 rendaman dingin, A5 rendaman panas, A6 rendaman dingin. 4.2 Sifat Mekanis Oriented Strand Board (OSB) Modulus of Elasticity (MOE) Modulus of Elasticity (MOE) merupakan ukuran ketahanan papan terhadap pembengkokan yaitu berhubungan langsung dengan kekuatan papan.

44 Hasil pengujian MOE // serat OSB secara lengkap disajikan pada Lampiran 10, sedangkan nilai ratanya-ratanya tertera pada Gambar 8. Gambar 8 Histogram MOE // serat OSB Berdasarkan data pada Gambar 8 diketahui bahwa nilai rata-rata MOE // serat OSB hasil penelitian berkisar antara kgf/cm 2. Nilai rata-rata MOE // serat terendah (34745 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A4 (S-S-S) dengan perlakuan rendaman dingin. Nilai rata-rata MOE // serat tertinggi (58801 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A3 (A-M-A) tanpa perlakuan (kontrol). Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai MOE // serat OSB pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa kombinasi tiga jenis kayu dan perlakuan pendahuluan memberikan pengaruh yang berbeda nyata, sedangkan interaksi antara keduanya tidak berbeda nyata. Nilai anova dari MOE // serat OSB disajikan pada Tabel 12 dan hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) disajikan pada Lampiran 22. Nilai MOE dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat (Maloney, 1993). Perbedaan kadar resin perekat memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap sifat-sifat

45 mekanik bahan yang direkat. Haygreen dan Bowyer (1989) menyatakan bahwa selain kerapatan dan kadar perekat, geometri partikel/strand merupakan ciri utama yang menentukan sifat-sifat papan yang dihasilkan. Aspek terpenting dari geometri strand adalah perbandingan panjang strand dengan ketebalan strand (slenderness ratio). Peningkatan rasio panjang terhadap tebal strand pada lapisan permukaan akan meningkatkan nilai MOE dari OSB yang dihasilkan. Tabel 12 Nilai anova MOE // Serat OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat , , , , ,5 * : berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% Kuadrat Tengah , , , ,7 F- hitung 2,18* 4,25* 1,81 F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Dari hasil penelitian nilai MOE yang terkecil dominan terdapat pada OSB yang diberi perlakuan pendahuluan dari kombinasi kayu sengon, dan nilai yang tertinggi dominan terdapat pada OSB tanpa perlakuan (kontrol) dari kombinasi kayu afrika dan mangium. Hal ini diduga karena pada saat strand diberi perlakuan perendaman dingin maupun perendaman panas, banyak strand yang mengalami kerusakan pada dimensi panjang, tebal maupun lebar sehingga menyebabkan penurunan kualitas strand.. Dari ketiga jenis kayu, strand kayu sengon adalah strand yang paling mudah rusak saat diberi perlakuan pendahuluan. Selain itu, komponen zat ekstraktif yang terlarut dalam air panas dan air dingin masih ada yang menempel pada permukaan strand setelah dilakukan perendaman sehingga menghambat dalam proses perekatan saat pembuatan OSB. Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan standar MOE // serat minimal kgf/cm 2, nilai MOE // serat OSB hasil penelitian ini hampir seluruhnya memenuhi standar tersebut. Adapun OSB yang nilai MOE // seratnya masih dibawah standar adalah OSB dari kombinasi kayu A2 (A-S-A) rendaman panas, A4 (S-S-S) rendaman dingin, A4 (S-S-S) rendaman panas, dan A9 (M-S- M) rendaman panas. Standar CSA (Grade O-2) mensyaratkan nilai MOE // serat minimal kgf/cm 2. Hanya 6 kombinasi perlakuan yang memenuhi nilai

46 MOE // serat OSB standar CSA (Grade O-2), yaitu kombinasi perlakuan A2 rendaman dingin, A3 kontrol, A3 rendaman panas, A6 rendaman panas, A7 rendaman panas, A8 rendaman dingin. Hasil pengujian MOE serat OSB secara lengkap disajikan pada Lampiran 11, sedangkan nilai ratanya-ratanya tertera pada Gambar 9. Gambar 9 Histogram MOE serat OSB Berdasarkan data pada Gambar 9 diketahui bahwa nilai rata-rata MOE serat OSB hasil penelitian berkisar antara kgf/cm 2. Nilai rata-rata MOE serat terendah (12581 kgf/cm 2 ) pada OSB dari kombinasi kayu A6 (S-M- S) dengan perlakuan rendaman panas. Nilai rata-rata MOE serat tertinggi (24735 kgf/cm 2 ) pada OSB dari kombinasi kayu A7 (M-M-M) dengan perlakuan rendaman panas. Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai MOE serat OSB pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa kombinasi tiga jenis kayu, perlakuan pendahuluan serta interaksi antara keduanya tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap nilai MOE serat OSB. Nilai anova dari MOE serat OSB disajikan pada Tabel 13.

47 Tabel 13 Nilai anova MOE serat OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat , , , , ,2 Kuadrat Tengah , , , ,7 F- hitung 1,69 1,07 1,00 F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan standar MOE serat minimal kgf/cm 2, nilai MOE serat OSB hasil penelitian ini hanya satu yang tidak memenuhi standar, yaitu OSB dari kombinasi kayu A6 (S-M-S) dengan perlakuan rendaman panas. Standar CSA (Grade O-2) mensyaratkan standar MOE serat minimal kgf/cm 2, dari 27 kombinasi OSB yang diuji terdapat 6 papan yang tidak memenuhi standar yaitu A4 rendaman dingin, A4 rendaman panas, A5 rendaman dingin, A6 rendaman dingin, A6 rendaman panas, A7 rendaman dingin. Nilai MOE serat OSB lebih rendah dari nilai MOE // serat OSB, dikarenakan strand yang menyusun OSB orientasinya tidak sama. OSB disusun atas 3 lapis yaitu lapisan face, core, dan back. Lapisan face dan back orientasinya disusun // arah memanjang OSB, sedangkan lapisan core terhadap arah strand lapisan face dan back. Pada pengujian MOE ini, beban maksimum terjadi pada kedua lapisan atas dan bawah (face dan back). Pada lapisan bawah terjadi beban tarik dan pada lapisan atas terjadi beban tekan, maka pada arah sejajar serat elemen panjang akan mempunyai nilai MOE yang lebih tinggi daripada elemen yang pendek. Hal ini menyebabkan nilai MOE // serat OSB lebih tinggi daripada nilai MOE serat OSB Modulus of Rupture (MOR) Modulus of Rupture (MOR) merupakan kemampuan papan menahan beban hingga batas maksimum (keteguhan patah). Hasil pengujian MOR // serat OSB secara lengkap disajikan pada Lampiran 12, sedangkan nilai ratanya-ratanya tertera pada Gambar 10.

48 Gambar 10 Histogram MOR // serat OSB Berdasarkan data pada Gambar 10 diketahui bahwa nilai rata-rata MOR // serat OSB hasil penelitian berkisar antara kgf/cm 2. Nilai rata-rata MOR // serat terendah (292 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A1 (A-A-A) dengan perlakuan rendaman dingin. Nilai MOR // serat tertinggi (578 kgf/cm 2 ) terdapat pada OSB dari kombinasi kayu A8 (M-A-M) tanpa perlakuan (kontrol). Berdasarkan analisis sidik ragam terhadap nilai MOR // serat OSB pada selang kepercayaan 95% dan 99% diperoleh hasil bahwa kombinasi tiga jenis kayu memberikan pengaruh yang sangat berbeda nyata, perlakuan pendahuluan berbeda nyata dan interaksi keduanya tidak berbeda nyata. Nilai anova dari MOR // serat OSB disajikan pada Tabel 14 dan Hasil uji lanjut Duncan Multiple Range Test (DMRT) disajikan pada Lampiran 23. Maloney (1993) menyatakan bahwa nilai MOR dipengaruhi oleh kandungan dan jenis bahan perekat yang digunakan, daya ikat perekat dan panjang serat. Sementara Koch (1985) dalam Nuryawan (2007) menambahkan bahwa faktor yang mempengaruhi nilai MOR panil adalah BJ kayu, geometri partikel, orientasi partikel, kadar perekat, kadar air lapik dan prosedur kempa.

49 Tabel 14 Nilai anova MOR // Serat OSB Sumber Keragaman A B AB Galat Total Derajat Bebas Jumlah Kuadrat , , , , ,95 Kuadrat Tengah 21013, , , ,02 * : berbeda nyata pada selang kepercayaan 95% ** : sangat berbeda nyata pada selang kepercayaan 99% F-hitung 2,97** 3,35* 1,76 F-tabel 0,05 0, , ,02 1,83 2,36 Berdasarkan standar JIS A 5908 (2003) yang mensyaratkan standar MOR // serat minimal 245 kgf/cm 2, nilai MOR // serat OSB hasil penelitian ini seluruhnya memenuhi standar. Standar CSA (Grade O-2) mensyaratkan standar MOR // serat minimal 296 kgf/cm 2, nilai MOR // serat OSB hasil penelitian ini hampir seluruhnya memenuhi standar, hanya kombinasi A1 (A-A-A) rendaman dingin yang nilainya masih dibawah standar tersebut. Hasil pengujian MOR serat OSB secara lengkap disajikan pada Lampiran 13, sedangkan nilai ratanya-ratanya tertera pada Gambar 11. Gambar 11 Histogram MOR serat OSB